バッファードフッ酸のアンモニウム基の役割

質問

フッ酸でガラスをエッチングするために調べたところ、
バッファードフッ酸というものがあることを知りました。

バッファーというので、何か急激な変化を抑制するような働きをしているように思えるのですが、全く想像がつきません。
ガラスとフッ酸の反応は
SiO2+４HF→SiF4+2H2O
だと思うのですが、NH4Fはどのような反応をしているのでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.1

DexMachina

端的には「高ｐH化により、SiO2溶解反応が緩和される」ということだと思います。
http://www.stella-chemifa.co.jp/product/bhfsa.html

二酸化珪素がフッ化水素酸によって溶解される場合、まず酸素原子へのプロトン
付加が起こり、次に脱水、そしてSi-F結合の形成、という順序で反応が進むものと
思われます。
従って、ｐHが低い(=プロトン濃度が高い)ほど溶解反応は活発になり、逆にｐHが高いと
溶解反応は穏やかになる、と考えられます。

　　Ｏ
　　｜
－Si－ＯＨ　＋　Ｈ^+
　　｜

　　　↑↓　　←平衡反応 ： H^+が多い(=ｐHが低い)ほど、反応が下に進みやすくなる

　　Ｏ
　　｜　 +
－Si－ＯＨ2
　　｜

　　　↑↓

　　Ｏ
　　｜
－Si^+
　　｜

　　　↓　＋ F^-

　　Ｏ
　　｜
－Si^－Ｆ
　　｜

　　↓

以下、同様に反応が繰り返され、最終的にはヘキサフルオロ珪酸(H2SiF6)を生じる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%83%E5%8C%96%E6%B0%B4%E7%B4%A0